Redis基础入门

学习redis之前，要了解NoSQL。。

一、NoSql概述

由于关系型数据库很难实现：

1.高并发读写

2.海量数据的高校率存储和访问

3.高可扩展性和高可用性

所以出现NoSql，（Not Only SQL）非关系型数据库，是不同于传统的关系型数据库的一种全新数据库管理系统的统称，用于超大规模数据的存储（例如朋友圈每秒可能有上万条数据的读写），这些数据存储不需要固定格式，并且可以横向扩展。

NoSql的产品：mongoDB、Redis、CouchDB等

NoSql数据库的四大分类：

键值对（Key-Value）存储：比如Redis，优点是快速查询，缺点是存储的数据缺少结构化
列存储：比如HBase，优点是快速查询，可扩展性强，缺点是功能相对于局限
文档数据库：比如mongoDB，优点是数据结构要求不高，缺点是查询性能不高，而且缺少统一的查询语法
图形数据库：比如InfoGrid（应用于社交网络），优点是利用图结构算法，缺点对整个图进行计算才能得出结果，不容易做分布式的集群方案

4类NoSql优缺点比较

表格来源：https://blog.csdn.net/oleichang/article/details/48626471

NoSql特点：

易扩展（去掉关系，可扩展）
灵活的数据模型（不需要建立各种字段）
大数据量，高性能的存储（非常高的读写性能）
高可用（不太影响性能的情况下，使用高可用框架）

NoSql应用：大型Web网站

二、Redis概述

C语言开发开源的高性能的键值对数据库，通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的需求，目前支持的数据类型有：字符串类型、散列类型、列表类型、有序集合类型、集合类型。新浪、知乎、github都在使用redis数据库。

应用场景：

缓存：数据查询、新闻、商品信息这些我们经常放入缓存当中；
在线好友的列表
任务队列：秒杀、抢购；
网站访问统计
数据过期处理
应用排行榜
分布式集群架构中的session分离

Redis的安装：

具体安装方式可参考：http://www.runoob.com/redis/redis-install.html，超详细安装教程。

安装完毕，打开Redis服务（windows）：

在redis的解压根目录下打开cmd窗口，输入redis-server.exe redis.windows.conf，显示如下，说明启动成功

再打开一个cmd窗口进入Redis解压根目录，输入redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379

Jedis介绍：

Jedis是Redis官方首选的Java客户端开发包

Jedis源码下载地址：https://github.com/xetorthio/jedis（没有jar的下载地方）

Jedis.jar下载地址：http://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis

commons-pool2.jar下载地址：http://mvnrepository.com/artifact/org.apache.commons/commons-pool2

下面是Java对Redis的读写代码：

1.单实例连接

 1     @Test
 2     /**
 3      * 单实例的测试
 4      */
 5     public void demo1(){
 6         //1.设置ip 端口号
 7         Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
 8         //2.存入键值对
 9         jedis.set("name", "zhuwei");
10         //3.取得键值对
11         String value = jedis.get("name");
12         System.out.println(value);
13         //4.释放资源
14         jedis.close();
15     }

　　// 输出结果：zhuwei

2.连接池连接

 1     /**
 2      * 连接池方式连接
 3      */
 4     public void demo2(){
 5         // 获得连接池的配置对象
 6         JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
 7         // 设置连接池最大连接数
 8         config.setMaxTotal(10);
 9         // 设置最大空闲连接数
10         config.setMaxTotal(5);
11         
12         // 获得连接池
13         JedisPool jedisPool = new JedisPool(config, "127.0.0.1", 6379);
14         
15         // 获得连接
16         Jedis jedis = null;
17         try {
18             // 通过连接池获得连接
19             jedis = jedisPool.getResource();
20             // 设置数据
21             jedis.set("name", "jinzf");
22             // 获得数据
23             String value = jedis.get("name");
24             System.out.println(value);
25         } catch (Exception e) {
26             e.printStackTrace();
27         } finally {
28             // 释放连接
29             jedis.close();
30             // 释放连接池
31             jedisPool.close();
32         }
　　
　　//输出结果：jinzf

Redis的数据结构：

key定义注意事项：

不要过长
不要过短
最好有统一的命名规范

1.存储String

以二进制存储，存入和获取的数据相同
value最大长度512M
常用命令
- set key value --存入
- get key --获取
- del key --删除
- incr key --整数增长1,如果key不存在，默认值是0
- decr key --整数递减1，如果key不存在，默认值是0
- incrby key n --整数key增长n，默认值是0
- decrby key n --整数key递减n，默认值是0
- append key n --字符串key后面拼接n，如果key不存在，会创建key，值是n

2.存储Hash

String key和String value的map容器，非常适合存储值、对象的信息
每一个Hash可以存储4294967295个键值对
常用命令
- hset key (key value) --存入 eg：hset mykey username zhuwei（存入一个key为mykey的map，value是username zhuwei）
- hmset key (key1 value1 key2 value2...) --存入对个键值对
- hget key value-key --获取key中map的key为value-key的值
- hmget key value-key1 value-key2 --获取key中map的key为value-key1和value-key2的值
- hgetall key --获得全部键值对
- hdel key value-key1 value-key2 --删除多个map
- del key --删除key的整个Hash
- hincrby key value-key n --key中的value-key增长n
- hexists key value-key --key中是否存在value-key，1：存在 0：不存在
- hlen key --获取key整个Hash的属性长度
- hkeys key --获取key整个Hash的全部value-key
- hvalues key --获取key整个Hash的全部value-value值

3.存储List

ArrayList使用数组方式存储数据，根据下标查找数据速度快，但是插入元素涉及到元素的位移，速度变慢
LinkedList使用双向连接方式存储数据，插入元素只改变前后元素的指针指向，所以速度快，查找元素涉及到遍历整个链表，速度变慢
双向链表中增加数据
双向链表删除数据
常用命令
- lpush key n1 n2 n3 --左侧添加元素，存放之后顺序为：n3 n2 n1
- rpush key n1 n2 n3 --右侧添加元素，存放之后顺序为：n1 n2 n3
- lrange key 0 n --取出下标为0-n的元素，0 -1 ：显示全部元素 0 -2 显示到倒数第二个元素
- lpop key --从左侧弹出
- rpop --从右侧弹出
- llen key --输出长度
- lpushx key x --在头部添加x元素，如果key不存在，不会存入x
- lrem key n m --从头删除n个m
- lrem key -n m --从后删除n个m
- lset key n x --在第n个角标处添加x元素
- linsert key before n x --在第一个n之前插入x
- linsert key after n x --在第一个n之后插入x
- rpoplpush key1 key2 --取出key1的最后一个元素，插入到key2的第一个元素处
  - rpoplpush常应用于消息队列，来完成多个程序之间的消息交互

4.存储set

没有排序的字符集合，不允许出现重复的元素
包含的最大元素个数是4294967295
常用命令
- sadd key a b c --添加元素
- srem key n -- 删除key中n元素
- smenbers key --输出key中元素
- sismember key n --判断key中是否含有元素n
- sdiff key1 key2 --求key1 key2的差集运算
- sinter key1 key2 --求key1 key2的交集运算
- sunion key1 key2 --求key1 key2的并集运算
- scard key -- 输出key的元素个数
- srandmenber key--随机返回key中的一个元素
- sdiffstore key key1 key2 --将key1和key2的差集存到key中
- sinterstore key key1 key2 --将key1和key2的交集存到key中
- sunion key key1 key2 --将key1和key2的并集存到key中
set的应用场景：
- 记录唯一性的数据（访问博客的某一Ip，保证ip的唯一性）
- 维护数据对象之间的关联关系（买了某一商品的人存入一个set中，买了另一种商品的人存入另一个set中，求同时购买了两种商品的人，set之间做交集即可）

5.存储sorted-set

sorted-set和set都是字符串的集合，都不允许有重复的成员
sorted-set没有key中的成员都有一个分数与之关联
成员在集合中的位置是有序的，分数可以重复
删除、添加、更新成员都是很快的
主要应用场景：游戏的积分排行、微博的热门话题、构建索引数据
常用命令
- zadd key score1 n score2 m... --添加元素n的分数是score1，m的分数是score2，分数重复会替换掉原来的分数
- zscore key n --获得key中n的分数
- zrem key n --删除key中的n
- zrange key 0 -1 （withscores） --输出key的所有成员（并且输出分数），从小到大
- zcard key --输出key的元素的个数
- zrevrange key 0 -1 (withscore) --从大到小输出数据
- zremrangebyrank key 0 4 --按照下标删除key中的元素
- zremrangebyscore key score1 score2 --按照分数范围删除key中的元素
- zrangebyscore key score1 score2 withscore limit n m --输出key中分数范围在score1和score2之间的前2位，分数从小到大排序
- zincrby key n x--将key中的x的分数加n
- zcount key score1 score2 --输出key中分数范围在score1和score2之间的元素个数

keys的通用操作：

keys * --获得所有keys
key * my？ --获得以my开头的keys
del key1 key2 key3... --删除key1 key2 key3
exists key --是否存在key，0 不存在，1 存在
rename key newkey --重命名
expire key time --设置key的过期时间time（秒）
ttl key --获得key还剩多少时间过期（没有设置超时时间返回-1）
type key--获得key的类型

Redis的特性：

多数据库
- 一个Redis可以创建多个数据库（最多16个，下标0-15，默认连接0），客户端可以指定连接哪个数据库。
- select n --切换数据库n
- move key n --将当前数据库中的key移动到n号数据库
事务
- multi --开启事务（和关系数据库begin差不多）
- exec --提交（和关系数据库的commit差不多）
- discard --回滚（和关系数据库的rollback差不多）
- 下面演示下事务的过程：开启两个客户端同时连接第0个数据库

Redis的持久化：

redis的高性能是因为它的数据都存储在了内存当中，为了保证redis在重启之后数据不会丢失，需要将数据从内存当中同步到磁盘上，这个过程叫持久化操作。redis有两种持久化方式。

RDB方式：默认支持，不需要配置，指在指定的时间间隔内，将内存中的数据集快照写入到磁盘。
AOF方式：以日志的方式记录服务器所处理的每一个操作，在redis服务启动之初，读取这个日志文件，重新构建数据库，来保证启动后数据库的数据是完整的
不持久化：通过配置，禁用持久化，redis将是一个缓存的形式存在
同时使用RDB和AOF方式

RDB

优势：
- 整个redis的数据库只包含一个文件
- 非常利于灾难恢复，只有一个文件利于copy
- 使用单独的子进程读写文件，保证了redis的高性能
缺点：
- 不能保证数据的高可用性，在时间间隔之间数据库出现宕机，来没来得及保存数据，数据会丢失
- 数据集非常大的时候，服务器需要停止较长时间处理保存数据的操作
配置：
- redis的解压根目录下，找到下面的文件，可以修改RDB的配置参数

AOF

优势：
- 更高的数据完整性（3中写入方式：每秒写入[异步写入，效率较高]、每修改写入[效率最低]、不持久化），最多丢失1s的数据
- 对日志文件用append追加形式操作，出现宕机不会影响已经写入的数据
- 日志过大，会自动启动重写机制
- 日志格式清晰，容易进行数据重建
缺点：
- 相同数据集，AOF的文件比RDB文件大
- 根据同步策略不同，运行效率低于RDB（每修改同步时，效率低）
配置：
- 修改完文件，将redis停掉，重新启动

总结：

　　Nosql

　　jedis

　　redis入门

　　redis的数据类型及常用命令

　　redis的持久化

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